异步电动机斜槽设计对振动控制的影响_唐辉.pdf
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1、()年第期第卷(总第期)异步电动机斜槽设计对振动控制的影响唐辉(黑龙江大庆石化公司热电厂,黑龙江大庆)摘要异步电机振动控制是如今电机领域工程技术专家日益关注的焦点,它决定了电机工作的机械品质,在各个行业占有举足轻重的地位。对于电机本体设计与电气控制来说,主要考虑电磁激励源、旋转机械激励源等因素。现着重介绍如何电磁振动控制,以影响电磁力主要因素的斜槽设计为列,研究其对异步电机磁场分布、谐波分布及主要成分、电磁力的影响,可作为工程领域异步电机斜槽设计及电磁振动的参考和借鉴。关键词异步电机;电磁力;斜槽;振动控制:中 图分类号:文献标识码:文章编 号:()(,),?,?,?;引言电机领域中异步电机以
2、其成本低、工作范围广、制造精度易于控制等优势,一直在电机类型占有率方面独占鳌头,在一定范围 内具有其不可替代性。但随着高精尖领域的快速发展,对异步电机的工作品质要求快速提升,而从发展趋势来看,这些对电机品质的要求主要来自于对电机机械品质即电机振动方面。电磁振动是电机工作运行的主要振动激励之一,控制电磁振动,是提高电机振动性能的重要手段与方法,近年来,很多电机领域学者、专家针对此方面开展了大量卓有成效的工作,经过梳理、总结相关文献和工程经验,这些工作主要是基于通过改善优化电磁力的方式来达到降低电磁振动的目的。异步电机斜槽设计一般被认为是降低电磁激振力的卓有成效的方法,本文结合工作实例中的异步电机
3、,对其开展斜槽设计,通过数值仿真设计方法,研究对比斜槽方案与原方案磁场特性分布、谐波分布、电磁力分布进而评估其对电机振动影响。异步电动机的斜槽方案概述本工程实例异步电机低压卧式鼠笼型感应电机,电机级数为,额定电压为、额定功率 为,电机三圆铁心长度、电源频率、槽配合、气隙长度等电磁参数信息如表所示,结合电机的电磁特性以應动指标要求,选择斜槽角度为。为了考虑电磁场数值仿真的可达性,本例的斜槽方案选择分段斜槽方案,斜槽的设计倾角(表项目),由各段斜槽角度加和。同时考虑斜槽方案的工艺性,本案例对电机采用转子斜槽方案(定子斜槽相对于转子斜槽工艺方案更加复杂),最终 年第期第 卷(总第)():建异步賴!?
4、的斜槽方案如图所筆。表异步电机电磁及斜槽参数參歡项目设计值)卿舞)电压(定子内径()定子外径()定子槽数转子纖气隙长度()铁心长度()斜净鎭。)图异步电动机斜槽方案斜槽方案对电磁特性的影响图直、斜槽方案气隙磁场分布对比(磁密 波形)犀可看出,相比于直攒方案屬槽设计后转子街电机轴向方向載场分布趋脅发生了改变。图明显可飘 看出气隙磁密波形的改善,转子斜槽前后,气隙磁场的初基波之外波形含肇?谐波含義成分明显降低,同时谐詹大小与幅也有着明显的下降,以上突显了说异步电机斜檀之后,皆波能量减少这一突出优势。对斜釋前的异机方掌行电戀:?析是十分必要酌,因此斜償的设计改变了向以及径向樣截面磁场分布气隙磁场的分
5、布,对电麵场特的研究有助于掌握理解电机斜槽改善电懿力的机理,為:进一參?电磁力及电慮振:动的优化奠定计算数据嵌据,同时可明堪磁士优计的方向。应用歎值法建立异步电动机的电磁场有限元模型,然后加栽合理正确的边界条件,最后通过求解器求解有限数值方程组,图分别为直、斜槽黎计方處电磁场分布对比、图分别为直、斜檀设计气隙磁密波形分 布对比。()转子直槽()转子斜槽 图直、斜槽方案磁场分布对比耷 谐波次数()转子直槽矣谐波次数()转子斜槽图直、斜 槽 方 案谐波 成分对比为进一步分析,斜槽方案所削弱的谐波成分,应用傅里叶方法对两种方案的气磁磁密波形进行分解得到图结果。从两方案谐波成分对比发现,在斜槽前后接近
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